UBC 醫(yī)學(xué)院的研究人員對(duì) Omicron 變異刺突蛋白進(jìn)行了世界上第一個(gè)分子水平的結(jié)構(gòu)分析。研究結(jié)果今天發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
使用低溫電子顯微鏡以近原子分辨率進(jìn)行的分析揭示了嚴(yán)重突變的 Omicron 變體如何附著并感染人體細(xì)胞。
“了解病毒刺突蛋白的分子結(jié)構(gòu)很重要，因?yàn)樗鼘⑹刮覀兡軌蛟谖磥黹_發(fā)出針對(duì) Omicron 和相關(guān)變體的更有效的治療方法，”主要作者、UBC 系教授 Sriram Subramaniam 博士(他/他)說。生物化學(xué)和分子生物學(xué)。“通過分析病毒感染人體細(xì)胞的機(jī)制，我們可以開發(fā)出更好的治療方法來破壞這一過程并中和病毒。”
位于外部的刺突蛋白使 SARS-CoV-2 能夠進(jìn)入人體細(xì)胞。Omicron 變體在其刺突蛋白上具有史無前例的 37 個(gè)突變，是以前的變體的三到五倍。
結(jié)構(gòu)分析顯示，幾個(gè)突變(R493、S496 和 R498)在刺突蛋白和人類細(xì)胞受體 ACE2 之間產(chǎn)生了新的鹽橋和氫鍵。研究人員得出結(jié)論，這些新鍵似乎增加了結(jié)合親和力——病毒與人體細(xì)胞的結(jié)合強(qiáng)度——而其他突變(K417N)降低了這種鍵的強(qiáng)度。
“總體而言，研究結(jié)果表明，Omicron 比原始病毒具有更高的結(jié)合親和力，其水平與我們看到的 Delta 變體更具可比性，”Subramaniam 博士說。“值得注意的是，盡管有如此廣泛的突變，Omicron 變體仍能保持與人類細(xì)胞結(jié)合的能力。”
研究人員進(jìn)行了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，表明 Omicron 刺突蛋白表現(xiàn)出增加的抗體逃避。與之前的變體相比，Omicron 顯示出對(duì)所有六種單克隆抗體的可測(cè)量逃避，完全逃避了五種。該變體還顯示出對(duì)從接種疫苗的個(gè)體和未接種疫苗的 患者收集的抗體的逃避增加。
“值得注意的是，與未接種疫苗的患者對(duì)自然感染的免疫力相比，Omicron 對(duì)疫苗產(chǎn)生的免疫力的逃避程度較低。這表明疫苗接種仍然是我們最好的防御措施，”Subramaniam 博士說。基于觀察到的結(jié)合親和力和抗體逃避的增加，研究人員說，刺突蛋白突變可能是導(dǎo)致 Omicron 變體傳播能力增加的因素。
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